【正文】 E=1。}//寫命令到lcdvoid lcd_cmd(uchar cmd){ RS=0。 lcd_cmd(0x06)。 one=dq。 }}// 從18b20讀一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)從低位開始讀uchar ds_r(){ uchar dat=0,i。i++) { one=datamp。 ret=dq。 // 讀出的lsb給a n=ds_r()。 uchar m,n。 _nop_()。 39。 tab[9]=x%10|0x30。 tab[5]=39。 tab[1]=39。 tab[8]=(szwd/100)|0x30。 tab[4]=39。 }// 顯示設(shè)置溫度void szwdzh(uint szwd) { tab[0]=39。 tab[12]=39。 tab[8]=39。 tab[4]=39。 tab[0]=39。} else {LJR=0。 xs(2,0)。 TMOD = 0x20。 if(Tn=15) { SBUF=tab[Tn]。void szwdzh(uint szwd)。uint ds_data()。uchar data tab[]=WenDu CELIANG KZ好。sbit RS=P3^2。王老師和藹可親平易近人，給我們無限的鼓勵(lì)。本課題只是單片機(jī)控制數(shù)字溫度計(jì)系統(tǒng)得一種設(shè)計(jì)方法。此時(shí)溫度為5度，低于下限溫度，綠燈亮，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。第28頁（共33頁）智能溫度計(jì)的設(shè)計(jì)及仿真圖 52 DS18B20初始化流程圖 將溫度傳感器與冰水混合物接觸，經(jīng)過充分?jǐn)嚢柽_(dá)到熱平衡后調(diào)節(jié)系統(tǒng)，(標(biāo)定0℃)；利用氣壓計(jì)讀出當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)，并根據(jù)大氣壓強(qiáng)和當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔?jì)算出當(dāng)時(shí)的實(shí)際壓強(qiáng)；根據(jù)沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系查出沸點(diǎn)溫度。從軟件的功能不同可分為兩大類：一是監(jiān)控軟件（主程序），它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，專門用來協(xié)調(diào)各執(zhí)行模塊和操作者的關(guān)系。如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等，調(diào)試非常方便。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。采用51 單片機(jī)控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡單，安裝方便。此外還有復(fù)位電路，晶振電路，啟動(dòng)電路等。 作為高優(yōu)先級的功能鍵，系統(tǒng)要實(shí)時(shí)準(zhǔn)備響應(yīng)實(shí)時(shí)中斷。 (2)T0中斷子程序。軟件設(shè)計(jì)時(shí)采用了模塊化設(shè)計(jì)，由主程序模塊、功能實(shí)現(xiàn)模塊和運(yùn)算控制模塊組成。第3個(gè)和第4個(gè)鍵分別為加1和減1操作。 (2)數(shù)據(jù)采集電路。智能溫度控制系統(tǒng)滿足產(chǎn)品對成本低、性能穩(wěn)定、可遠(yuǎn)程監(jiān)控制現(xiàn)場溫度的要求。下面介紹軟件設(shè)計(jì):AT89C51溫度智能控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了單片機(jī)的誕生，單片機(jī)具有功能強(qiáng)、性價(jià)比高、可靠性高、功耗低、體積小等特點(diǎn)。PID控制器參數(shù)整定的方法概括起來有兩大類：一是理論計(jì)算整定法。 在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。 存儲(chǔ)器:一般的設(shè)置隨機(jī)存儲(chǔ)器接收上位機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，或者加設(shè)存儲(chǔ)固化顯示數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。事先設(shè)計(jì)好各種顏色的顯示數(shù)據(jù)，顯示時(shí)分別送到各自的顯示點(diǎn)陣，即可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果。但是，由于數(shù)碼管顯示的信息有限，只有 09（或再擴(kuò)展到 AF）幾個(gè)字符，這些字符的變化是靠組合 7 段 LED 的發(fā)光與否實(shí)現(xiàn)的。設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件在Windows 操作系統(tǒng)下使用。 ，向DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號，一旦某個(gè)DS18B20 接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS18B20 時(shí)，將沒有返回信號，程序進(jìn)入死循環(huán)，這一點(diǎn)在進(jìn)行DS18B20硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。 ，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃形式表達(dá)，其中S為符號位。 5. 可編輯數(shù)據(jù)為9~12位，轉(zhuǎn)換12位溫度時(shí)間為750ms（最大）。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。5， 執(zhí)行或數(shù)據(jù)讀寫：一個(gè)存儲(chǔ)器操作指令結(jié)束后則將進(jìn)行指令執(zhí)行或數(shù)據(jù)的讀寫，這個(gè)操作要視存儲(chǔ)器操作指令而定。3， 控制器發(fā)送ROM指令：雙方打完了招呼之后最要將進(jìn)行交流了，ROM指令共有5條，每一個(gè)工作周期只能發(fā)一條，ROM指令分別是讀ROM數(shù)據(jù)、指定匹配芯片、跳躍ROM、芯片搜索、報(bào)警芯片搜索。第8個(gè)字節(jié)為計(jì)數(shù)寄存器，是為了讓用戶得到更高的溫度分辨率而設(shè)計(jì)的，同樣也是內(nèi)部溫度轉(zhuǎn)換、計(jì)算的暫存單元。在講解其工作流程之前我們有必要了解18B20的內(nèi)部存儲(chǔ)器資源。使你可以充分發(fā)揮“一線總線”的優(yōu)點(diǎn)。注意加密方式 1 時(shí)，/EA 將內(nèi)部鎖定 為 RESET；當(dāng)/EA 端保持高 電平時(shí) ，此間 內(nèi)部程 序存儲(chǔ) 器。如想禁止ALE 的輸 出可在 SFR8EH 地 址上置 0。作為輸入 ，由于 外部下 拉為低 電平， P3 口將輸出電流（ILL）這是由于 上拉的 緣故。第10頁（共33頁）智能溫度控制系統(tǒng)的概述P2 口：P2 口為一個(gè)內(nèi) 部上拉 電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩 沖器可 接收， 輸出 4 個(gè)TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作 為輸入 。GND：接 地。三級 程序存 儲(chǔ)器鎖 定由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍 存儲(chǔ)器 組合在 單個(gè)芯 片中 ，ATMEL 的 AT89C51 是一 種高效 微控制 器，AT89C205 1 是它的 一種精 簡版本 。振蕩器（1） 振蕩器電路原理amp。（3）外部晶振引線 第8頁（共33頁）智能溫度控制系統(tǒng)的概述在編程時(shí)，該引腳可接編程電壓5V或12V。在編程/校驗(yàn)時(shí)，P3口接收某些控制信號。作為普通輸入時(shí)，應(yīng)輸出鎖存器配置1。AT89C51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器采用4KB的快速擦寫存儲(chǔ)器Flash Memory,編程和擦除完全是電器實(shí)現(xiàn)。累加器是CPU使用最頻繁的一個(gè)寄存器。具有可編程的3級程序鎖定定位；AT89C51的工作電源電壓為5（1177。內(nèi)含28字節(jié)的RAM； 到這里為止，我們已經(jīng)知道了單片機(jī)的基本組成，即單片機(jī)是由中央處理器（即CPU中的運(yùn)算器和控制器）、只讀存貯器（通常表示為ROM）、讀寫存貯器（又稱隨機(jī)存貯器通常表示為RAM）、輸入/輸出口（又分為并行口和串行口，表示為I/O口）等等組成。所以，這一類信息就稱為控制命令，即由控制器去控制運(yùn)算器一步步地進(jìn)行運(yùn)算和處理，又控制存貯器的讀（取出數(shù)據(jù)）和寫（存入數(shù)據(jù)）等。如上例中，當(dāng)在計(jì)算163156時(shí)，數(shù)字36就不能同時(shí)進(jìn)入運(yùn)算器。34。這樣就完成了數(shù)字溫度計(jì)的基本測溫功能。第2頁（共33頁） 課題的主要工作本課題的研究重點(diǎn)是設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)控制系統(tǒng)。隨著INTEL i960系列特別是后來的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。成熟的溫控產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的PID控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少。傳統(tǒng)的控制方式以不能滿足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點(diǎn)是溫度波動(dòng)范圍大，由于他主要通過控制接觸器的通斷時(shí)間比例來達(dá)到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。溫度是工業(yè)對象中的一個(gè)重要的被控參數(shù)。 本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。 課題的設(shè)計(jì)目的1. 鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決工業(yè)控制的能力。 4. 可以設(shè)定溫度的上下限報(bào)警功能。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入WTO，我國政府及企業(yè)對此都非常重視，對相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國家、企業(yè)的研發(fā)中心，開展創(chuàng)新性研究，使我國儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。這類器件就稱為“存貯器”。34所得的商余數(shù)30等）、程序（命令的集合）等。 實(shí)際上，人們往往把運(yùn)算器和控制器合并稱為中央處理單元——CPU。從而，一切指令、數(shù)據(jù)都可經(jīng)內(nèi)部總線傳送，有如大城市內(nèi)各種物品的傳送都經(jīng)過干道進(jìn)行。具有一個(gè)數(shù)據(jù)指針DPTR。算術(shù)運(yùn)算包括加、減、乘、除、增量、減量、BCD碼運(yùn)算；邏輯運(yùn)算包括“與”、“或”、“異或”、左移位、右移位和半字節(jié)交換，以及位操作中的位置位、位復(fù)位等。（2）控制器控制器是識別指令并根據(jù)指令性質(zhì)協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)內(nèi)各組成單元進(jìn)行工作的部件，主要包括程序計(jì)數(shù)器PC、PC增量器、指令寄存器、指令譯碼器、定時(shí)及控制邏輯電路等，其功能是控制指令的讀入、譯碼和執(zhí)行，并對指令執(zhí)行過程進(jìn)行定時(shí)和邏輯控制。當(dāng)使用片外存儲(chǔ)器及外擴(kuò)I/O口時(shí)，P0口作為低字節(jié)地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線。在編程和校驗(yàn)時(shí)，可用作輸入低8位地址。P3——8位、準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。 當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時(shí)，外接石英晶體和微調(diào)電容。AT89C20 51 是一種帶 2 K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。壽命 ：1 000 寫/擦循 環(huán)可編 程串行 通道P1 口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門 電流。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號和控制信 號。在平時(shí)，ALE 端以不變的頻率周期輸 出正脈沖信號，此頻 率為振蕩器頻率的 1/6。在由外 部程 序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期 兩次/PSEN 有效。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。 DS18B20 引腳定義： (1) GND為電源地； (2) DQ為數(shù)字信號輸入/輸出端； (3)VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。第2個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4個(gè)字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存）的鏡像。2， 存在脈沖：在復(fù)位電平結(jié)束之后，控制器應(yīng)該將數(shù)據(jù)單總線拉高，以便于在15~60uS后接收存在脈沖，存在脈沖為一個(gè)60~240uS的低電平信號。4， 控制器發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令：在ROM指令發(fā)送給18B20之后，緊接著（不間斷）就是發(fā)送存儲(chǔ)器操作指令了。緊接著執(zhí)行第二個(gè)周期為復(fù)位、跳過ROM指令、執(zhí)行讀RAM的存儲(chǔ)器操作指令、讀數(shù)據(jù)（最多為9第14頁（共33頁）基于AT89c51家庭溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和仿真?zhèn)€字節(jié)，中途可停止，只讀簡單溫度值則讀前2個(gè)字節(jié)即可）。 3. 低壓供電，電源范圍從3~5V，可以本地供電，也可以直接從數(shù)據(jù)線上竊取電源（寄生電源方式）。 DS18B20有4個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： ，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。 ，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對DS1820進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測溫結(jié)果。在應(yīng)用軟件的支持下，錄入的文字實(shí)時(shí)的由計(jì)算機(jī)下載給主控制器，并實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示；更新顯示內(nèi)容時(shí)，計(jì)算機(jī)將錄入的文字或圖形數(shù)據(jù)下載給主控器，并存入存儲(chǔ)器中。不論是圖形還是文字，都是控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置相對應(yīng)的LED 器件發(fā)光。本系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境采用的是單色圖文屏，采用紅色的LED 點(diǎn)陣單元。這一行上的 LED發(fā)光器件就可以根據(jù)列數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。在冶金、石油、化工、電力和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等行業(yè)，溫度是極為重要而又普遍的熱工參數(shù)之一，在普通家庭里熱水器、電飯煲、電烤箱等依賴于溫控技術(shù)的家電設(shè)備也是必不可少。 PID控制的原理和特點(diǎn) 式中：u(t)為控制器的輸出；e(t)為偏差，即設(shè)定值與反饋值之差；KC為控制器的放大系數(shù)，即比例增益；TI為控制器的積分常數(shù)；TD為控制器的微分時(shí)間常數(shù)。研究和設(shè)計(jì)高性能的溫度控制系統(tǒng)具有重要意義。 (1)主機(jī)電路。第1個(gè)、第3個(gè)和第4個(gè)鍵選用按鈕開關(guān)。系統(tǒng)用加熱絲進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間的長短取決于PWM波高電平時(shí)間的長短。 2．2 功能實(shí)現(xiàn)模塊 功能實(shí)現(xiàn)模塊主要由A／D轉(zhuǎn)換子程序、中斷處理子程序、鍵盤處理子程序和顯示子程序等組成。 T1中斷子程序嵌套在T0中斷子程序中，為高優(yōu)先級的中斷。數(shù)據(jù)采集部分則使用帶有A/D 通道的單片機(jī)，在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來，進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上，就可以將被測溫度顯示出來。在0—100 攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于1 攝氏度。方案二的測溫裝置電路簡單、精確度較高、實(shí)現(xiàn)方便、軟件設(shè)計(jì)也比較簡單，故本次設(shè)計(jì)采用了方案二。在編譯方面